[发明专利]用于评价表面纹理对沥青与集料粘附性影响的装置及方法

说明书

技术领域

本发明属于沥青与集料粘附性评价的技术领域，具体涉及到用于研究集料的表面纹理对沥青与集料的粘附性影响的装置及方法。

背景技术

沥青作为一种非常重要的土工材料，被广泛应用于道路工程和建筑防水工程中。在我国，已建成的高速公路路面，90％以上是沥青路面，而沥青与集料的粘附性直接影响沥青路面的使用质量和耐久性，所以粘附性是评价沥青技术性能的一个重要指标。沥青裹覆集料后的抗水性（即抗剥性）不仅与沥青的性质有密切关系，而且亦与集料的表面纹理有关。所以，要改善沥青路面的性能必须了解集料表面纹理对沥青与集料粘附性的影响。因此，有必要提出一种方法来评价集料表面粗糙度对沥青与集料粘附性的影响。

目前研究评价沥青与集料粘附性的方法有水煮法、重量法、光电比色法、NAT法、静态水浸法、毛细管柱法等，但没有一种是针对集料表面纹理对沥青与集料粘附性的影响的方法。因此现在需要一种简单、有效、经济的方法来研究集料表面粗糙度对沥青与集料粘附性的影响。

发明内容

本发明的一个目的在于克服现有技术中的沥青与集料粘附性评价所存在的不足，提供了一种结构简单，通过检测扭矩来判断不同纹理对沥青与集料粘附性影响的装置。

本发明的另一个目的在于提供一种使用上述装置评价表面纹理对沥青与集料粘附性影响的方法。

解决上述技术问题的技术方案是：用于评价表面纹理对沥青与集料粘附性影响的装置是在底座上设置有支架和下固定杆，与底座平行的下底盘设置在固定杆的上端，在下底盘的上方设置有与下底盘相对称的上底盘，上底盘通过转杆与安装在支架上的电动机的动力输出轴联接，在转杆上安装有转速传感器和扭矩传感器，转速传感器和扭矩传感器分别通过导线与A/D转换器相连，A/D转换器通过导线接计算机的输入端口，计算机的输出端口通过导线与控制单元相连，控制单元通过导线与电机相连。

一种使用上述装置来评价表面纹理对沥青与集料粘附性影响的方法，包括以下步骤：

1）将上集料样品和下集料样品进行清洗，将沥青加热至135～145℃，涂在两个集料的表面上形成沥青膜，沥青膜厚度为1～2mm，将上集料样品和下集料样品粘结起来，室温冷却24小时，制成集料沥青夹层试件的基准样品；

2）将上集料样品和下集料样品的表面铣刨出横纵交叉的纹理，纹理深度为1.5～2.5mm，清洗，将沥青加热至135～145℃，涂在两个集料的纹理面上形成沥青膜，沥青膜厚度为1～2mm，将上集料样品和下集料样品粘结起来，室温冷却24小时，制成集料沥青夹层试件的检测样品；

3）用环氧树脂先后将步骤1）的基准样品和步骤2）的检测样品的上端面粘接在上底盘的下表面、下端面粘接在下底盘的上表面，电动机以0.5转/分钟旋转，分别对对比试件和检测样品的上半部分施加扭矩，实时检测作用在对比试件和检测样品上的扭矩，至对比试件和检测样品沿着沥青膜断裂时停止，记录对比试件的最大扭矩值M₀和检测样品的最大扭矩值；

4）重复步骤2）至3），得出不同密集度的表面纹理所对应的检测样品的最大扭矩值M_n；

5）计算出不同密集度的表面纹理所对应的粘附系数μ_n，比较得出其中最大的粘附系数μ_max，粘附系数μ_n的计算公式为：

μn=MnM0.]]>

上述步骤2）中上集料样品和下集料样品的表面铣刨出横纵交叉的纹理的方法是：将上集料样品和下集料样品均切割成的圆柱形，在圆柱形的一个端面上铣刨出深度为2mm的横×纵向为100×100道的交叉纹理；

步骤4）中不同表面纹理是：50×50道、25×25道、13×13道、7×7道、4×4道、2×2道、1×1道的横纵向交叉纹理。